Avec les développements de la technologie, l’intégration tridimensionnelle des systèmes de puissance devient une orientation majeure de l’EP. Cette technique concerne l’augmentation des densités de puissance via, entre autres, la miniaturisation des composants. Les recherches portent sur deux types de composants : les composants passifs (magnétiques et capacitifs) et les composants actifs. Dans la gamme des moyennes puissances, une approche d’intégration pour le composant magnétique consiste en l’utilisation d’une structure entrelacée reposant sur le partage des flux magnétiques entre les différentes phases du convertisseur. Ce type de composant est aussi nommé le « Transformateur intercellulaire ». De nombreuses propositions issues de la modélisation sur des composants magnétiques entrelacés posent alors deux grands problèmes :
- Premièrement, en raison de l’avantage lié à l’augmentation du nombre de cellules en gamme de moyenne puissance. Le composant type ICT est préférablement réalisé avec un nombre de cellules élevé. Par conséquent, la forme géométrique de l’ICT devient plus complexe avec un plus grand nombre de cellules. Pour les puissances les plus élevées, les dimensions du noyau magnétique d’ICT doivent être plus grandes et donc plus difficiles à réaliser à partir des noyaux standards commerciaux. - Deuxièmement, avec l’arrivée de nouveaux semi-conducteurs comme le SiC [44], les fréquences de fonctionnement devront augmenter si les composants passifs et le packaging le permettent. Donc, le premier choix pour les matériaux des composants magnétiques et aussi les composants de type ICT, notamment pour les applications à forte puissance et à haute fréquence seront les ferrites sous la forme de céramiques massives. Bien que les ferrites puissent répondre au cahier des charges imposé par la conception des noyaux magnétiques entrelacés de type ICT, leur géométrie est particulièrement complexe à réaliser.
Vu la difficulté de la réalisation d’un noyau magnétique du type ICT pour des applications à moyenne puissance et grande puissance, l’objectif de notre thèse est le développement d’une nouvelle voie pour la mise en œuvre des noyaux magnétiques ICT, pour des géométries complexes. Nous proposons d’utiliser une voie propre aux technologies céramiques, en utilisant un pressage isostatique à froid pour favoriser l’obtention des densités élevées et homogènes, dans des pièces de grand volume.
Dans le prochain chapitre, nous vous présentons les propriétés des ferrites magnétiques que nous avons choisis ainsi que les techniques de mise en forme pouvant être utilisées pour la réalisation des noyaux ICT pour les applications à moyenne et forte puissance.
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